CN101145250A - 电动车辆电源管理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动车辆电源管理系统及其方法，在电动车辆上装设电子标签(Tag)，利用无线射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)对经过控制装置的读取识别器(Reader)识别范围内的电动车辆进行识别，当确认电动车辆的识别数据存在读取识别器中时，便启动控制装置中的无线发送器发出控制信号至电动车辆中的无线接收器，由无线接收器进一步产生切换信号使电源开关产生切换，进而让电源呈现导通状态并供电使电动车辆启动运行；当电动车辆再次经过控制装置时，通过同样方式可使电源开关再次产生切换，使电源呈现关断状态而无法继续供电使电动车辆无法运行。

Description

电动车辆电源管理系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种电动车辆电源管理系统及其方法，特别涉及一种利用无线射频识别技术(RFID)进行电动车辆识别并通过无线发送/接收器控制电动车辆的电源导通/关断的系统及其方法。

背景技术

随着环保意识的逐渐加强，绿色产业几乎已经成为目前世界各国积极推动发展的产业所在，其中电动车辆因为其具有低污染、低噪音、省能源等发展优势条件，于是成为目前绿色产业中重点发展项目之一。但是由于目前电动车辆的产业发展仍然处于起步阶段，因此往往电动车辆的销售单价仍然偏高，以至于无法刺激一般大众直接花钱购买电动车辆，间接也造成电动车辆产业发展受到不小的影响，也因此目前大多数生产出来的电动车辆都采取租赁的方式来提供一般大众使用，希望能够借此提升电动车辆的使用普及率，进而帮助电动车辆产业得以永续发展。

一般在租赁体系中，往往会应用到所谓的管理系统，在这些管理系统中很重要的一部分技术就是要实现如何对租赁物进行识别，然后结合平台系统进行各项管理。对此，绝大多数的管理系统都采用条形码(Bar Code)或者是智能卡(Smart Card)的技术来实现对租赁物的自动识别，然而条形码却有着储存信息有限、低可变动性、读取速度慢等缺点，智能卡虽然可储存信息非常多，能够允许依照需求进行储存信息的变动，但是却同样有着读取速度慢的问题(每次读取信息大约需要花费四秒钟)。更重要的是，这两种普遍被应用中的技术也都同样具有读取距离短的共同问题，以智慧卡来说最大可允许的读取距离大约是在五十公分左右，而条形码更是必须通过直接接触才能够读取信息。

为了改善上述两种技术方案在读取速度和读取距离上的问题，于是出现一种结合无线射频技术的自动识别技术一无线射频识别技术(RFID)，不但具有可储存大量信息的优点，更可以通过非接触式的感应在非常短的时间完成对租赁物识别，结合平台系统之后更可以提供较以往多元化的管理，因此目前大量被广泛使用在类似租赁体系的管理系统应用上。然而，大多数应用RFID技术所实现的租赁管理，仍然集中于平台系统的管理面，也就是偏向于对租赁物进行识别后利用租赁物所具有的识别数据在平台系统中通过各项管理工具进行管理的部分。但事实上，在一些租赁体系的管理系统中除了要具备有平台系统的管理机制外，还需要包括对租赁物本身使用权的管理机制，而此部份正是目前许多应用RFID技术所实现的管理系统中所缺乏的。

以应用在电动车辆租赁的管理系统来说，除了需要具有平台系统对电动车辆的租赁状况进行各项管理外，事实上管理者还必须要能够对电动车辆本身的使用权进行有效的管理，以避免电动车辆被不当使用，再加上电动车辆本身最珍贵的资源就是电源，所以若是无法有效予以管理将会大大降低电动车辆的可使用时间，进而影响到电动车辆租赁体系的营运绩效。

因此，在电动车辆租赁的管理系统应用上如何建立一套有效的管理系统，特别是可结合无线射频识别技术(RFID)并对电动车辆本身的电源进行有效管理的机制，是目前许多管理系统发展厂商所正在积极努力的。

发明内容

本发明提出一种可应用于电动车辆租赁管理的电动车辆电源管理系统及其方法，其主要利用无线射频识别技术(RFID)对经过控制装置的电动车辆进行识别，并根据识别结果以无线发送器/接收器进行控制信号的传递，使电动车辆上的电源开关产生切换，而使电动车辆的电源得以呈现导通/关断状态，借助对电动车辆的电源管理进而达到对电动车辆租赁的管理目的。

在电动车辆电源管理系统的部分，主要分为控制装置与电动车辆上的接收端两部分。控制装置上至少包括有：读取识别器、无线发送器及存储器；接收端至少包括有：电子标签、无线接收器及电源开关。整个电动车辆电源管理方法的运行，至少包含下列步骤：当电动车辆上的电子标签接收到来自控制装置的读取识别器所发出的电磁波时，该电子标签回送包含识别数据的射频信号至控制装置的读取识别器；该读取识别器转换射频信号以还原所传输的识别数据，并对比确认该识别数据存在于该控制装置的存储器时，即发出启动信号启动控制装置中的无线发送器；该无线发送器发出含控制信号的射频信号给电动车辆上的无线接收器；电动车辆上的无线接收器根据控制信号产生切换信号给电动车辆上的电源开关；电源开关接收切换信号后即进行开关的切换，使电动车辆的电源导通/关断。

电动车辆每次经过控制装置，均会经由上述运行步骤使电源开关产生一次切换，当电源处于关断状态时经过切换则转为导通状态，电动车辆将可以启动运行，反之当电源处于导通状态时经过切换则转为关断状态，电动车辆将无法启动运行。

也就是说，本发明提供一种电动车辆电源管理方法，利用一控制装置对电动车辆的一电源进行管理，至少包含下列步骤：确认该电动车辆上的一电子标签接收到来自该控制装置的一读取识别器所发出的射频信号的电磁波；该电子标签发送包含一识别数据的射频信号至该读取识别器；该读取识别器转换射频信号以还原该识别数据并对比确认该识别数据存在于该控制装置的一第一存储器时，发出一启动信号启动该控制装置中的一无线发送器；该无线发送器发出含一控制信号的射频信号给电动车辆上的一无线接收器；该无线接收器根据该控制信号产生一切换信号给电动车辆上的一电源开关；以及该电源开关接收该切换信号进行切换，使该电动车辆的该电源导通/关断。

本发明还提供一种电动车辆电源管理系统，利用无线射频对电动车辆的一电源进行管理，其至少包含：一控制装置，其包含有：一读取识别器；储存一识别数据的一第一存储器；以及一无线发送器，耦接于该读取识别器；以及一装设于电动车辆上的接收端，其包含一电子标签、一无线接收器及耦接于无线接收器的一电源开关。

本发明的电动车辆电源管理系统及其方法，不仅能够实现如以往技术中结合平台系统所提供的管理机制，更进一步结合无线射频识别技术(RFID)及无线发送/接收的技术，达到对电动车辆本身的电源进行有效管理的功效，尤其能够简化许多电动车辆在识别和管理时所需要的人为参与，故特别适合应用于电动车辆租赁管理上；系统设计上特别采取通过控制装置的读取识别器在完成识别后直接启动无线发送器执行电源开关切换的程序，减少必须通过其它第三方(如：平台系统)进行对比识别的应用不便利性，同时也在控制装置中直接内建存储器储存用来对比识别电动车辆的识别数据，可避免因为控制装置无法与平台系统联机时所造成无法进行对比识别的困扰。

附图说明

图1A是本发明电动车辆电源管理系统主要运行示意图。

图1B是本发明系统中利用电子标签及读取识别器识别电动乍辆的细部运行示意图。

图1C是本发明系统中利用无线发送/接收器控制电源导通/关断的细部运行示意图。

图2是本发明电动车辆电源管理方法主要运行流程图。

其中，附图标记：

10    电动车辆              11    电源

20    接收端                21    电子标签

22    无线接收器            23    电源开关

30    控制装置              31    读取识别器

32    无线发送器            33    存储器

40    平台系统              50    电磁波

51    识别数据              52    启动信号

53    控制信号              54    切换信号

55    导通/关断             56    更新数据

100   电动车辆电源管理系统  211    天线

212    存储器               311    收发器

312    控制器               313    传输接口

具体实施方式

本发明提出一种如图1A所示的电动车辆电源管理系统100，其主要结合无线射频识别技术(RFID)及无线发送/接收技术，使控制装置30得以对电动车辆10进行识别并控制电源开关23的切换，使电源11呈现导通/关断状态以启动/关闭电动车辆10的运行。

整个电动车辆电源管理系统100架构区分为两个部分：第一部份，其装设在电动车辆10(含电源11)中的接收端20，接收端20中至少包含运行所需的电子标签21、无线接收器22及电源开关23，其中无线接收器22耦接于电源开关23，且电源开关23与电源11耦接。此接收端20并非实体装置，而是指在电动车辆10中涵盖上述电子标签21、无线接收器22及电源开关23在内的范围(故图示中以虚线表示)，避免造成实现上的限定；第二部分控制装置30，其至少包含运行所需的读取识别器31、无线发送器32及存储器33(或称第一存储器)，其中无线发送器32耦接于读取识别器31。此控制装置30可以采取如：遥控器的独立装置型态存在，或者实体连接于平台系统40，或者内建于其它如个人数字助理的手持式电子装置(图中未显示)，但实施型态并不局限于此。另外，存储器33也耦接于读取识别器31用以储存来自电子标签21的识别数据及来自平台系统40的更新数据(稍后再作详述)。

整个电动车辆电源管理系统100大致运行为：当装设有电子标签21的电动车辆10进入到控制装置30的读取识别器31所发送的射频信号范围内时，电子标签21可借由将接收到射频信号转换为电能而得以运行，而将代表电子标签21唯一识别的识别数据转换为射频信号发送给控制装置30中的读取识别器31，然后当读取识别器31确认电子标签21存在合法的时候，便可通过无线发送器32发出射频信号给电动车辆10上的无线接收器22，再由无线接收器22要求电源开关23产生切换，使电源11得以呈现导通/关断状态，达到控制电动车辆10启动/关闭的目的。

有关电源开关23的部分，具体实现时可以通过继电器(Relay)或者是开关晶体管来实现其功能，但本领域技术人员可以不以此为限而使用其它数字式或者模拟式的电源开关23来取代，在此不多作赘述。

图1B及图1C为图1A的细部运行示意图，其中图1B用来说明利用电子标签及读取识别器识别电动车辆的细部运行，图1C则用来说明利用无线发送/接收器控制电源导通/关断的细部运行。

请先参照图1B，前述已经提到有关电子标签21及读取识别器31之间的大致运行方式，细部的运行则必须从电子标签21及读取识别器31的细部组成来加以说明。其中，在电子标签21中还包含有用以将识别数据51转换为射频信号进行发送的天线211；以及储存电子标签21唯一识别的识别数据51的存储器(或指第二存储器)212，存储器212与天线211之间耦接用以供天线211获取识别数据51后转为射频信号后发送。读取识别器31中还包含用以发送射频信号(含电磁波50)及接收来自电子标签21的射频信号的收发器311；以及耦接于收发器311用以转换来自电子标签21的射频信号为对应识别数据51、对比确认识别数据51是否存在、发出启动信号52启动图1A中无线发送器32的控制器312；以及同样耦接于控制器312的传输接口313，用以提供读取识别器31与图1A的平台系统40连接进行识别数据51及更新数据56传递/接收。

事实上，有关控制装置30中的各个组成，在实际开发设计过程当中，可能随着其它不同功能的需求而在具体实现上会与前述方式有所差异，基本上只要在不影响本发明所需实现运行的前提下，任何本领域技术人员均可对具体设计开发方式做适当调整，本发明对此不作限定。如：传输接口313可能自读取识别器31中抽离独立于控制装置30中而通过另外耦接于读取识别器31的方式实现其在本发明中的功能(图中未显示)，但并不影响传输接口313与读取识别器31之间的数据传递/接收；或者前述位于控制装置30中的存储器33，在实际开发过程中，也可自控制装置30中抽离增加至读取识别器31中(图中未显示)，在不影响前述本发明存储器33所执行的功能前提下，可以适当调整其实现方式。

更新数据56是指包含至少一笔属于不同电子标签21的数据内容，此数据内容可由平台系统40中进行维护，并通过传输接口313加载至存储器33进行更新储存，借此使读取识别器31能够时时掌握最新的电子标签21的数据内容，基本上每个电子标签21的更新数据56中除了必要的识别数据51之外，还可以依照平台系统40的不同管理需求而增加有关属于电动车辆10的车辆状况、租赁记录、帐务处理...等等数据内容作为其它管理应用上使用，但并不仅仅以此处所述的为限。至于传输接口313的部分，则可以使用普遍常见的通用串行总线(USB)、RS232、通用异步接收器传输总线(UART)...等来加以实现，本发明同样未对此部份加以局限。

由前述内容可知，控制器312为整个读取识别器31的控制中枢，通常为微处理器(Microprocessor)，主导整个读取识别器31的运行，包括：射频信号发送/接收，以及转换来自电子标签21的射频信号为对应的识别数据51与存储器33中的更新数据56作对比，当对比确认识别数据51存在时(表示电子标签21所属的电动车辆10合法)，于是发出启动信号52给无线发送器32，必要时还可将转换后的识别数据51存放至存储器33中，当然也同时可以通过传输接口313将转换后的识别数据51传回给平台系统40或自平台系统40接收更新数据56储存至存储器33。

图1C则接续图1B用来说明利用无线发送器32与无线接收器22之间如何借助控制电源开关23的切换使电源11导通/关断的细部运行。当无线发送器32接收到来自控制器312的启动信号52时便会启动，启动之后便会以射频信号形式发出控制信号53控制位于电动车辆10的接收端20上的无线接收器22产生切换信号54，此切换信号54被直接传递到电源开关23中，电源开关23会依据此切换信号54执行切换的动作，使电源11导通/关断55，当原本电源11处于关断状态时，经过电源开关23的切换就会呈现导通状态，此时电源11便可以供应给电动车辆10进行启动，反之当原本电源11处于导通状态时，再次经过电源开关23的切换就会回复到关断状态，此时电源11便无法供电给电动车辆10，因此电动车辆10将无法启动。

以下将通过图2对本发明所提出的电动车辆电源管理方法主要运行流程作说明。首先，当电动车辆10经过控制装置30时，电动车辆10上的电子标签21确认接收到来自控制装置30的读取识别器31所发出的射频信号的电磁波(步骤S1)；电子标签21通过电磁波转换的电能供电以发送出包含识别数据51的射频信号至读取识别器31(步骤S2)；读取识别器31接收并转换射频信号以还原出电子标签21所具有的识别数据51，并对比确认识别数据51存在于读取识别器31中的存储器33时，接着发出启动信号52启动控制装置30中的无线发送器32(步骤S3)，使无线发送器32启动；无线发送器32启动后会发出含控制信号53的射频信号给电动车辆10上的无线接收器22(步骤S4)；此时无线接收器22根据控制信号53产生切换信号54传送给电动车辆10上的电源开关23(步骤S5)；最后，由电源开关23接收切换信号54进行切换，使电动车辆10的电源11产生导通/关断状态(步骤S6)，完成对电动车辆10的电源管理程序。

本发明为了达到对电动车辆10的识别而在电动车辆10中装设电子标签21而在控制装置30上装设读取识别器31以无线射频识别技术(RFID)来进行自动识别，因此可以改善原先公知技术中所存在的读取速度和读取距离问题，且通过将电子标签21装设在电动车辆10上通过可对多个不同电子标签21进行识别的控制装置30的实现方式，将使整个系统建置成本大幅降低，而为了同时达到可对电动车辆10进行电源管理，所以还借助在电动车辆10上的无线接收器22和控制装置30上的无线发送器32来处理有关电源管理信号的发送/接收，因此可以弥补将电子标签21装设在电动车辆10上无法直接进行电源管理的问题。

综上所述，本发明的电动车辆电源管理系统及其方法特别适用于对电动车辆10的租赁管理上，当电动车辆10出租时，可以自动识别并导通电源11供使用，而当电动车辆10归还时可以自动识别并关断电源11暂停供电，因此能够对于租赁电动车辆10产生实质的管理效果，也同时能够有效控管电动车辆10的电源11使用，达到节能的效果。

虽然本发明以前述的较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作一些更动与润饰。

Claims (12)

1.一种电动车辆电源管理方法，利用一控制装置对电动车辆的一电源进行管理，包含下列步骤：

确认该电动车辆上的一电子标签接收到来自该控制装置的一读取识别器所发出的射频信号的电磁波；

该电子标签发送包含一识别数据的射频信号至该读取识别器；

该读取识别器转换射频信号以还原该识别数据并对比确认该识别数据存在于该控制装置的一第一存储器时，发出一启动信号启动该控制装置中的一无线发送器；

该无线发送器发出含一控制信号的射频信号给电动车辆上的一无线接收器；

该无线接收器根据该控制信号产生一切换信号给电动车辆上的一电源开关；以及

该电源开关接收该切换信号进行切换，使该电动车辆的该电源导通/关断。

2.根据权利要求1所述的电动车辆电源管理方法，其中还包含该读取识别器通过一传输接口与一平台系统进行该识别数据及一更新数据的传递/接收的步骤。

3.根据权利要求1所述的电动车辆电源管理方法，其中还包含该电子标签储存该识别数据于一第二存储器的步骤。

4.一种电动车辆电源管理系统，利用无线射频对电动车辆的一电源进行管理，其包含：

一控制装置，其包含有：

一读取识别器；

一储存一识别数据的一第一存储器；以及

一无线发送器，耦接于该读取识别器；以及

一装设于电动车辆上的接收端，其包含一电子标签、一无线接收器及耦接于无线接收器的一电源开关。

5.根据权利要求4所述的电动车辆电源管理系统，其中该电子标签接收到来自该读取识别器所发出的射频信号中的电磁波时，发送包含该识别数据的射频信号至该读取识别器；当该读取识别器转换射频信号而还原该识别数据并对比确认该识别数据存在于该第一存储器时，发出一启动信号启动该无线发送器，该无线发送器发出含一控制信号的射频信号给该无线接收器，该无线接收器根据该控制信号产生一切换信号给该电源开关，该电源开关接收该切换信号进行切换，使电动车辆的该电源导通/关断。

6.根据权利要求4所述的电动车辆电源管理系统，其中该读取识别器还包含用以发送/接收射频信号的一收发器，以及用以转换射频信号、对比确认该识别数据、发出该启动信号启动该无线发送器的一控制器。

7.根据权利要求6所述的电动车辆电源管理系统，其中该控制器还耦接至一传输接口用以与一平台系统连接进行该识别数据及一笔以上更新数据的传递/接收，以及耦接于该第一存储器用以储存该识别数据及该更新数据。

8.根据权利要求7所述的电动车辆电源管理系统，其中该传输接口可以选自一通用串行总线、一RS232、一通用异步接收器传输总线之一。

9.根据权利要求6所述的电动车辆电源管理系统，其中该读取识别器还耦接至该传输接口用以与该平台系统连接进行该识别数据及一笔以上更新数据的传递/接收。

10.根据权利要求4所述的电动车辆电源管理系统，其中该电子标签还包含用以储存该识别数据的一第二存储器，以及用以将该识别数据转换为射频信号进行发送的一天线。

11.根据权利要求4所述的电动车辆电源管理系统，其中该电源开关可以选自一继电器和一开关晶体管之一。

12.根据权利要求4所述的电动车辆电源管理系统，其中该控制装置可以为一独立装置，或实体连接于该平台系统，或内建于一手持式电子装置。

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